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高中化学人教版必修1第四节《氨硝酸硫酸》-吉林省省级优课

视频标签:氨硝酸硫酸

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视频课题:高中化学人教版必修1第四节《氨硝酸硫酸》-吉林省省级优课

教学设计、课堂实录及教案:高中化学人教版必修1第四节《氨硝酸硫酸》-吉林省省级优课

课题:第四章 第一节 -氨气及实验室制法 授课班级 1.6 课  时 

教  学  目  的 
知识 与 技能 1、通过观察与实验了解氨气的物理性质;认识氨气、化学性质,学会氨气的实验室制取、收集、检验的方法。 2认识氨在生产中的应用 
过程 与 方法 通过对氮及其化合物的归纳与比较,培养学生归纳整合的能力。 
情感 态度 价值观 1、通过氮肥能提高粮食产量解决饥饿问题,让学生感悟化学和技术对社会发展的巨大贡献。 2、通过对氮的循环的学习树立学生认识人与自然的和谐发展的意识。 
重 点 氨的化学性质和制取 难 点 
氨气的还原性 知 识 结 构 与 板 书 设 计 
 
第四章 第一节 氨 硫酸 硝酸 
一、氨(ammonia)  (一) 氨的物理性质 
1、无色 , 有特殊刺激性气味的气体。 2、密度比空气小。 
3、极易液化,液氨汽化时要吸收大量热 
4、极易溶于水 (二) 氨的化学性质 1、与H2O反应 NH3+H2O   
 
 NH3·H2O   
 
NH4++OH―
  
NH3·H2O 
 △    
 
NH3↑+H2O  
2、与酸反应 
NH3+HCl==NH4Cl (产生白烟,可用于检验NH3) NH3+HNO3==NH4NO3 (白烟) 
2NH3+H2SO4== (NH4)2SO4 (吸收NH3的方法) NH3+H2O+CO2==NH4HCO3 (俗称碳铵) 3、氨的催化氧化:4NH3+5O2  催化剂   
△ 
 4NO+6H2O 4、氨气的还原性 
(1) NH3 还原氧化铜:2NH3+3CuO △    
 
 3Cu+N2+3H2O  (2) 与纯氧的反应:4NH3+3O2(纯)
 
点燃 
 
2N2+6H2O  
 
                    
             
                    
                             

(3) 与氯气的反应: 
若NH3不足,则2NH3+3Cl2 == 6HCl+N2 若NH3充足,则 8NH3+3Cl2 == 6NH4Cl+N2   (三)实验室制NH3  
1、实验原理:2NH4Cl+Ca(OH)2 △    
 
CaCl2+2NH3 ↑+2H2O  
2、干燥剂:碱石灰 3、收集方法:向下排空气法 
4、检验:(1)湿润的红色石蕊试纸――变蓝  (2)沾有浓盐酸的玻璃棒接近瓶口------白烟 
5、棉花团的作用:防止试管内的NH3与管外空气形成对流 
 教学过程 
教学步骤、内容 
教学方法、手段、师生活动 [引言]我们知道,“氮是生命元素”,氮是蛋白质的重要成份,动植物生长需要吸收含氮的养料,一般植物不能直接摄取空气中的游离态氮,只能吸收两种形式的化合态氮,一种是氨和铵盐,一种是硝酸盐。这节课我们学习氨气的性质和实验室制法。 [板书] 氨气及其实验室制法 一、氨  
(一) 氨的物理性质 
[讲]新闻阅读:据中国新闻网杭州市一制冷车间发生氨气泄漏事件,整个厂区是白茫茫的一片,方圆数百米,空气中弥漫着一股浓烈的刺激性气味,进入厂区呼吸都感到困难。厂区内寒气逼人。市消防中心接到报案后立即制定方案,出动上百名消防队员,十余量消防车…… [思考与交流] 
1、为什么在氨气泄漏时工厂里会寒气逼人? 2、如何吸收弥漫在空气中的大量氨气? 
3、被围困在污染区的群众怎样做才能保证不吸入氨气?  [讲]由这段新闻,我们可以推测氨气有什么物理性质呢? [板书] 
1、无色 , 有特殊刺激性气味的气体,密度比空气小。 2、氨水密度比水小 
3、极易液化,液氨汽化时要吸收大量热 4、极易溶于水 
[讲]NH3有刺激性气味,对人有刺激性作用,因此NH3有毒。密度比空气小,可用向下排空气法收集NH3。因为氨气易液化,所以氨气常用作致冷剂。氨气极易溶于水,1体积水能吸收700体积氨气。因此可以设计喷泉实验。 [实验探究]喷泉实验 
 
 
                    
             
                    
                             

[讲]喷泉是一种宏观的液体喷涌现象,既有天然的,也有人为的,现在以NH3的喷泉实验为例,说明喷泉实验的相关问题。 演示实验,可让学生动手参与 [投影]喷泉实验 
(1) 实验操作:如图所示,由于NH3极易溶于水,先打开止水夹,挤压胶状滴管,少量的H2O既可溶解大量的NH3(1:700),使烧瓶内气体的压强迅速减小。外界大气压,将烧杯中的H2O压入上面的烧瓶,形成美丽的喷泉。 [讲]计算表明,当气体在水中的溶解度大于17时,该气体既能形成喷泉实验,故NH3、HCl、HBr、HI、SO2等气体均能溶于水产生喷泉现象。 [问]请同学们根据刚才的操作描述一下实验现象? 
形成红色喷泉 
[问]为什么原来的无色的酚酞溶液进入烧瓶后就会变红呢? 
这说明NH3溶于水后还与水发生反应,得到的溶液显碱性,酚酞遇碱显红色 
[投影](2) 实验原理:两个容器通过连接管组成连通器,装有液体的容器压强远大于另一个容器的压强(即产生较大的压强差),就会产生喷泉 [思考与交流] 
(1)氨为什么会形成喷泉?     
氨极易溶于水,使烧瓶内外形成较大的压差;  (2)实验成败的关键是什么? 
a.烧瓶干燥;b.装置的气密性好;c.收集的气体纯度尽可能高。 
[讲]CO2、H2S、NO2、Cl2等在H2O中溶解度不大的气体不能形成喷泉,但若将H2O改成NaOH溶液呢能否出现喷泉实验呢?这些气体在碱性溶液中的溶解度显著增大,从而形成喷泉。[问]刚才我们做的喷泉实验,滴有酚酞的水喷上去以后变成了红色,这说明什么问题? 
氨气溶于水后生成的溶液显碱性 
[讲]NH3不仅极易溶于水,且溶于水后的部分NH3 与水发生了反应。 [板书](二) 氨的化学性质 1、与H2O反应 
[讲]NH3溶于H2O后,大部分与H2O结合形成一水合氨NH3·H2O是弱碱,可部分电离成NH4+
和OH―
,而使溶液显碱性,而NH3·H2O不稳定,受热极易生成NH3和H2O  [板书]NH3+H2O   
 
 NH3·H2O 
  
 
NH4++OH―
  
NH3·H2O 
 △    
 
NH3↑+H2O  
[讲]NH3是中学化学中惟一能使红色石蕊试纸变蓝的气体,常用此法检验NH3 
[问]氨水呈碱性,其密度比H2O 小,且浓度越大密度越小,那么,氨水中有哪些粒子?与液氨有哪些区别? [投影小结] 
 液氨 氨水(ammonia water) 
物质分类 
纯净物(非电解质) 
混合物 
 
                    
             
                    
                             

粒子种类 
NH3 NH3、NH3·H2O、H2O NH4+
、OH―
、极少量的H+
  
性质 不具有碱性,有还原性 有碱的通性 
[问]氨水易挥发,又有腐蚀性,那么氨水应如何保存呢? [讲]贮存于玻璃容器、橡皮袋、陶瓷坛内或内涂沥青的铁桶。 [过]NH3作为一种碱性气体,它还能与酸性的HCl气体反应 [板书]2、与酸反应 
[演示实验]用两根玻璃棒分别在浓氨水和浓盐酸里沾一下,然后将这两根玻璃棒接近。 现象:两棒接近时,产生较多的白烟。 
[讲]此白烟就是NH3与HCl化合而生成的微小的NH4Cl晶体,由此也可知道,NH3与酸的反应的实质是NH3与H+
结合而生成NH4+
的过程。 
[板书]NH3+HCl==NH4Cl (产生白烟,可用于检验NH3) 
[讲]通过NH3和HCl反应生成NH4Cl可知,NH3与酸反应的产物应是对应的铵盐,下边请同学们写出NH3与HNO3、H2SO4的反应化学方程式,并预测可能会出现的实验现象。 学生练习 
[讲]NH3与易挥发性酸可生成白烟,与难挥发性酸也同样可以反应。 [板书]NH3+HNO3==NH4NO3 (白烟) 
2NH3+H2SO4== (NH4)2SO4 (吸收NH3的方法) NH3+H2O+CO2==NH4HCO3 (俗称碳铵) 
[讲]前边所讨论的NH3的性质涉及的反应都是非氧化还原反应,那么-3价的N能否发生化合价的变化呢?在什么情况下可以改变呢?变化时NH3表现出氧化性还是还原性呢? 
NH3中N为最低价,应具有还原性,需提供氧化剂。 
[投影视频]氨的催化氧化 [板书]3、氨的催化氧化 4NH3+5O2 
 催化剂   
△ 
 4NO+6H2O  
[讲]这一反应又叫氨的催化氧化(接触氧化),是工业上制HNO3的关键一步,用双线桥表示电子转移。 
[讲]NH3除了能被氧气催化氧化,在没有催化剂的条件下,NH3也能被一些氧化剂氧化,对应的产物的N2  
[投影视频]1、NH3还原氧化铜的实验 2、氨气在纯氧中点燃 3、氨气与氯气的反应 [板书]4、氨气的还原性 (1) NH3 还原氧化铜:2NH3+3CuO △    
 
 3Cu+N2+3H2O  (2) 与纯氧的反应:4NH3+3O2(纯)
 
点燃 
 
2N2+6H2O  
(3) 与氯气的反应: 
 
                    
             
                    
                             5 
 
若NH3不足,则2NH3+3Cl2 == 6HCl+N2 若NH3充足,则 8NH3+3Cl2 == 6NH4Cl+N2  [讲]若用浓氨水检验氯气管道是否泄露。 [ 
[板书](三)实验室制NH3  1、实验原理:2NH4Cl+Ca(OH)2
 △    
 
CaCl2+2NH3 ↑+2H2O  
[讲]反应是离子反应,但此反应为非水溶液中进行,因而写不出离子反应方程式。所用铵盐不能用NH4NO3和NH4HCO3,因为加热过程中NH4NO3可能发生爆炸性分解反应,发生危险,而NH4HCO3受热易分解产生O2,使生成的NH3中混有较多杂质。另外选用消石灰Ca(OH)2,不能用NaOH和KOH代替,其主要原因是:NaOH、KOH具有易湿性,易结块,不利于产生NH3。NaOH、KOH在高温下能腐蚀玻璃管。除了用NH4Cl和消石灰固体共热易NH3外,还可以在常温下用浓氨水与固体烧碱或生石灰混合快速制取NH3。 
[讲]实验装置如图,与O2的制备装置相似。是典型的固体与固体热反应制备气体的装置。那么,作为一种典型的碱性气体,可以用什么来干燥氨气呢? [板书]2、干燥剂:碱石灰 
[讲]不能选用浓硫酸、硅胶等酸性干燥剂,是因为酸碱反应,而不能选用CaCl2,是因为CaCl2与NH3反应生成CaCl2·8NH3  [板书]3、收集方法:向下排空气法 4、检验:(1)湿润的红色石蕊试纸――变蓝  (2)沾有浓盐酸的玻璃棒接近瓶口------白烟 
5、棉花团的作用:防止试管内的NH3与管外空气形成对流 [视频]NH3的工业用途 
[讲]最后,请同学们小结一下NH3的用途。  
教学回顾: 

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